本发明提供了一种粉煤灰的综合处理利用的方法，包括以下步骤：将粉煤灰研磨后再用磁选机磁选除铁；将研磨后的物料采用热酸液处理，洗涤、脱水后备用；在搅拌的条件下向反应釜中加入含氟酸液，以及盐酸和/或硝酸，将物料投入反应釜中，反应生成四氟化硅气体，四氟化硅气体与混合酸液中所挥发的酸性气体以及水蒸气一起被负压带入冷却釜中；混合气体在冷却釜中反应生成SiO2·nH2O，收集冷却釜中的SiO2·nH2O除去其中残留的酸性气体，干燥后即可制得气相二氧化硅产品。本发明同时还提供了一种用于上述方法中的装置。本发明以粉煤灰等废弃物作为原料，将其制备成高附加值的产物气相二氧化硅，因此达到了变废为宝的效果。